L’hydrogène vert est l’espoir d’une longue liste d’industries telles que les transports, de réduire leurs émissions à zéro. Un carburant propre que l’Espagne souhaite exporter dans toute l’Europe et dans lequel des millions sont investis dans la recherche pour sa production et son utilisation plus efficace et durable. Le résultat de cet effort économique se traduit par des projets comme celui qui a montré qu’il était possible convertir un moteur centenaire en une solution innovante alimentée à l’hydrogène pour déplacer les camions, tracteurs et autres transports lourds de manière plus durable.
Face au marché de plus en plus croissant des voitures électriques ou hybrides qui réduisent leurs émissions de carbone à l’aide de batteries électriques, l’hydrogène est proposé comme la meilleure alternative pour les camions commerciaux, les véhicules tout-terrain pour l’agriculture et l’exploitation minière, l’usage militaire et autres moyens de transport. sont difficiles à électrifier. Dans ces modèles Le travail de la société Achates Power s’est concentré en collaboration avec l’Argonne National Laboratory du Département américain de l’Énergie.
Achates Power a repensé les moteurs à pistons opposés inventés il y a plus d’un siècle, démontrant qu’ils peuvent produire de l’électricité en utilisant de l’hydrogène propre comme carburant. L’objectif du projet est d’égaler l’efficacité, la densité de puissance et le couple des moteurs diesel, en même temps que les émissions de gaz à effet de serre produites par ce carburant sont éliminées.
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Cette réalisation marque une étape importante sur la voie de la décarbonisation. Les scientifiques d’Argonne affirment avoir montré que le moteur peut fonctionner à l’hydrogène et générer de l’énergie avec une puissance de sortie supérieure à celle des énergies conventionnelles. Le projet est soutenu par le Vehicle Technologies Office du Département américain de l’Énergie, qui a alloué 133 millions de dollars à la recherche sur les technologies automobiles avancées.
Un moteur centenaire
Le moteur à pistons opposés, une conception qui a pris de l’importance pendant la Seconde Guerre mondiale, a été révisé ces dernières années. Contrairement aux moteurs à pistons doubles opposés, la conception de ce type de moteur fonctionne sur un cycle à deux temps, ce qui pourrait entraîner une puissance de sortie plus élevée. En outre, La simplicité de ce moteur et ses pertes thermiques réduites en font un candidat attractif pour le carburant hydrogène..
Les moteurs à pistons opposés à deux temps ont été fabriqués par Oechelhäuser en 1898. Leurs versions plus petites pour véhicules ne sont arrivées que deux décennies plus tard et pendant la Seconde Guerre mondiale, ils ont également été utilisés sur les navires militaires. Désormais, la société Achate Power a conçu sa propre version.
Version Beardmore du moteur à pistons opposés Oechelhäuser, 1905 Domini Público, WikiMedia, Andy Dingley (scanner) Omicrono
Cette conception innovante comporte deux pistons fonctionnant en opposition dans un seul cylindre. De cette façon, on élimine le besoin d’utiliser une culasse lourde, puisque le piston opposé remplit cette fonction.
La configuration choisie par l’équipe de recherche vous permet de construire des moteurs plus plats et plus compacts. Selon le groupe, les pertes de chaleur et l’inefficacité inhérente aux moteurs traditionnels sont également abordées.
Achates Power Moteur à pistons opposés Achates Power
Avec cette nouvelle conception, le moteur a également démontré un avantage significatif en utilisant de l’hydrogène au lieu du diesel. Comme ils l’expliquent, Les résultats des premiers tests ont fourni une plus grande puissance de sortie qu’un moteur à quatre temps standard.
Nouveau carburant
L’hydrogène est le grand espoir de l’électrification des transports, terrestres, maritimes et aériens. C’est l’un des éléments chimiques les plus abondants sur la planète, représentant 75 % de la matière. On le trouve dans l’eau, le carbone et bien d’autres éléments et matériaux. Il est léger, stockable et ne génère pas à lui seul d’émissions polluantes.
Avec l’idée qu’il représente le changement définitif dont l’industrie du transport a besoin, des investissements sont réalisés dans la recherche de nouvelles techniques de production plus efficaces et plus propres ; et en créant des stations-service pour l’approvisionner, par exemple pour les yachts. Bien entendu, des technologies sont également nécessaires pour tirer pleinement parti de ce carburant propre.
Image d’un camion électrique de Scania.
Compte tenu de la haute réactivité et de la faible énergie d’inflammation du carburant hydrogène, Argonne investit depuis des années dans des technologies visant à améliorer l’utilisation de l’hydrogène. Avec son cycle de combustion à deux temps, le moteur Argonne génère le deux fois plus de coups de puissance par tour de vilebrequin qu’un moteur standard quatre temps, ce qui se traduit par une plus grande puissance de sortie. De plus, il est plus léger, moins coûteux et présente un processus de construction simplifié.
Électrolyseur à hydrogène
Les installations de recherche d’Argonne comprennent une plate-forme de moteur monocylindre à pistons opposés avec une chambre de combustion optimisée pour la recherche sur les moteurs de poids moyen et lourd. Les installations comprennent également un système d’approvisionnement et de stockage d’hydrogène.
Les tests se poursuivent, Achates utilisera les données de combustion et d’émissions générées lors des tests initiaux pour mettre à jour vos modèles informatiques. L’objectif est d’affiner la conception des moteurs et d’améliorer les stratégies de combustion.